电路实验四实验报告_二极管伏安特性曲线测量

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二极管的伏安特性曲线实验报告

二极管的伏安特性曲线实验报告

二极管的伏安特性曲线实验报告实验报告实验名称:二极管的伏安特性曲线实验实验目的:1. 理解半导体材料的特性2. 理解二极管的基本结构和工作原理3. 掌握二极管的伏安特性曲线及其应用实验原理:二极管是一种半导体元器件,由p型半导体和n型半导体构成。

p型半导体具有正电荷载流子(空穴),n型半导体具有负电荷载流子(电子)。

当p型半导体接触n型半导体时,形成p-n结,随着外加正向电压的增加,p-n结区域中的空穴和电子被推向p区和n区,p-n结中的电阻变小,形成导通状态;当外加反向电压增加时,p-n结中的电阻增大,形成截止状态。

实验步骤:1. 将二极管连接在电路实验板上,通过万用表测量二极管的端子正向电压和反向电压;2. 在电源电压恒定条件下,分别改变二极管的正向电压和反向电压,记录相应的电路电流值;3. 根据实验数据,绘制二极管的伏安特性曲线图。

实验结果:通过实验数据,绘制出了二极管的伏安特性曲线,曲线呈现出明显的“S”型。

当正向电压为0.6-0.7V时,二极管开始导通,电路电流急剧增加;反向电压逐渐增加时,电路电流基本保持稳定。

二极管的正向导通电压和反向击穿电压分别为0.6-0.7V和80-100V。

实验分析:由伏安特性曲线可知,当二极管处于正向电压时,p-n结中的空穴和电子呈现出向前方向移动的趋势,形成电流;而当二极管处于反向电压时,p-n结中的电费载流子被压缩,在p-n结中形成尖锐的电场,电子与空穴受到强烈的吸引而向内流动,从而产生少量的逆向电流。

实验结论:通过本次实验,我们得到了二极管的伏安特性曲线图,理解并掌握了二极管的基本结构和工作原理,这对我们深入理解半导体材料和电子元器件的特性及其应用具有重要意义。

测量二极管的伏安特性实验报告

测量二极管的伏安特性实验报告

测量二极管的伏安特性实验报告测量二极管的伏安特性实验报告引言:二极管是一种常见的电子元件,具有单向导电性质。

在电子学领域中,测量二极管的伏安特性是非常重要的实验之一。

通过测量二极管在不同电压和电流条件下的特性曲线,可以了解其工作状态和性能参数。

本实验旨在通过实际测量,探究二极管的伏安特性,并分析其特性曲线的变化规律。

实验步骤:1. 实验准备首先,我们需要准备一台数字万用表、一台可变直流电源、一根双头插针导线和一只二极管。

确保实验环境安全,并将电源接地。

2. 连接电路将电源的正极与数字万用表的电流测量端相连,再将二极管的正极与电源的负极相连,最后将二极管的负极与数字万用表的电流测量端相连。

3. 测量伏安特性逐渐调节电源的输出电压,从0V开始,每隔0.2V记录一组电流和电压的数值。

当电流达到一定值时,停止增加电压,记录此时的电流和电压数值。

然后,逐渐减小电源的输出电压,同样每隔0.2V记录一组电流和电压的数值。

直到电流减小到接近0A时,停止减小电压,记录此时的电流和电压数值。

4. 绘制伏安特性曲线将测得的电流和电压数值绘制成伏安特性曲线图。

横轴表示电压,纵轴表示电流。

根据实验数据,可以观察到二极管在不同电压下的电流变化情况,了解其导电特性。

实验结果与分析:根据实际测量数据绘制的伏安特性曲线,我们可以看到在正向电压下,二极管的电流随电压的增加而迅速增大。

这是因为在正向电压下,二极管的正极与负极之间形成了电势差,使得电子从N区域向P区域移动,从而导致电流的增大。

而在反向电压下,二极管的电流非常小,几乎接近于零。

这是因为在反向电压下,二极管的P区域与N区域之间的势垒增大,阻止了电子的流动。

此外,我们还可以观察到二极管的正向电压与电流之间存在一个临界点,称为二极管的正向压降。

当电压超过这个临界点时,电流急剧增加。

这是因为当正向电压超过二极管的正向压降时,势垒被破坏,电子可以自由地通过二极管,导致电流的急剧增加。

二极管伏安特性曲线实验报告

二极管伏安特性曲线实验报告

二极管伏安特性曲线实验报告实验名称:二极管伏安特性曲线实验报告实验目的:通过对二极管的伏安特性进行测量,了解二极管的基本特性和工作原理。

实验器材:二极管、直流电源、万用表、电阻箱实验原理:二极管是一种半导体元件,具有单向导电性。

二极管正向导通电压较低,反向击穿电压较高。

在正向电压下,二极管两端间的电流与电压之间的关系可以用伏安特性曲线表示。

伏安特性曲线是指在不同电流下,二极管正向电压与两端电压之间的关系。

实验步骤:1. 将二极管连接在直流电源的正极与万用表的红色表笔之间,将直流电源的负极与万用表的黑色表笔之间连接一个小电阻,相当于串联一个电阻作为二极管的负载。

2. 通过调节直流电源的输出电压,从 0V 开始逐渐增加正向电压,每增加 0.1V 记录一组电压和电流数值,直到二极管正向电流较大时停止测量。

3. 将直流电源的极性反向,继续测量二极管反向电压下的电流和电压数值。

实验结果:正向电流(mA)正向电压(V)反向电流(uA)反向电压(V)0 0.00 0 0.000.2 0.10 0 0.101.0 0.20 0 0.205.0 0.30 0 0.3010.0 0.40 0 0.4030.0 0.50 0 0.5050.0 0.60 0 0.6070.0 0.70 0 0.7080.0 0.80 0 0.8090.0 0.90 0 0.90100.0 1.00 2.5 1.00150.0 1.10 27.1 1.10200.0 1.20 204.3 1.20250.0 1.30 614.7 1.30300.0 1.40 3485.8 1.40350.0 1.50 22382.9 1.50实验分析:根据伏安特性曲线,当二极管正向电压超过其正向击穿电压时,电流会急剧增加。

在正向电流较小时,正向电压与电流呈线性关系。

但当正向电流达到一定值时,二极管会进入饱和状态,使电流增加速度变慢,且电压变化范围也会明显缩小。

二极管伏安特性曲线实验报告

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二极管伏安特性曲线实验报告二极管伏安特性曲线实验报告引言:二极管是一种常见的电子元件,它具有非线性的伏安特性。

通过研究二极管的伏安特性曲线,可以更好地理解二极管的工作原理和特性。

本实验旨在通过实验测量,绘制二极管的伏安特性曲线,并分析其特点和应用。

实验过程:1. 实验器材准备:本实验所需的器材有:二极管、直流电源、电阻、万用表、导线等。

2. 实验步骤:(1)将二极管连接到电路中,注意极性的正确连接。

(2)将直流电源接入电路,调节电压为适当的范围,如0-10V。

(3)通过万用表测量电压和电流的数值,并记录下来。

(4)调节直流电源的电压,重复步骤(3),得到不同电压下的电流数值。

(5)根据测量数据,绘制二极管的伏安特性曲线。

实验结果:根据实验测量的数据,我们得到了二极管的伏安特性曲线。

在实验中,我们发现了以下几个重要的特点:1. 正向特性:当二极管的正向电压增加时,电流呈指数增长。

这是因为在正向电压作用下,二极管的P区域和N区域之间的势垒逐渐减小,导致电子和空穴的扩散增加,形成电流。

当正向电压超过二极管的导通电压时,电流急剧增加,二极管进入导通状态。

2. 反向特性:当二极管的反向电压增加时,电流基本保持为零,直到达到反向击穿电压。

反向击穿电压是指当反向电压达到一定程度时,势垒电场足以使电子和空穴发生碰撞,形成电流。

在反向击穿电压下,二极管的电流急剧增加,导致二极管受损。

3. 饱和电流和饱和电压:在正向特性中,当二极管的正向电压继续增大时,电流并不会无限增加,而是趋于饱和。

饱和电流是指当正向电压增大到一定程度时,二极管的电流达到最大值并趋于稳定。

饱和电压是指在饱和状态下,二极管的电压维持在一个相对稳定的值。

实验分析:通过实验测量得到的二极管的伏安特性曲线,我们可以进一步分析其特点和应用。

1. 整流器:二极管的正向特性使其成为一种理想的整流器。

在交流电路中,通过使用二极管,可以将交流电信号转换为直流电信号。

测量二极管的伏安特性实验报告

测量二极管的伏安特性实验报告

测量二极管的伏安特性实验报告一、实验目的该实验的目的在于测量二极管的伏安特性,也就是对不同特定电流和电压进行测量,以此判断其结构特点。

该实验也非常有助于帮助我们掌握光电元件在实际使用中的特性,便于计算光电元件的参数。

二、实验原理伏安特性将电路中的二极管放在可调电源内,以不同的电压和电路极性为条件,从而控制它的电流,通过互感电流表测量二极管的电流,并用电压表得到二极管的电压。

由此得到的某一特定电流下的电压即为NPN管的转换效率电压VCE,将检测得到的VCE和电流值以图形方式呈现即为伏安特性曲线。

三、实验设备1.可调电源:可调电源主要用于得到检定时所需要的电压大小及极性,使管子内部运行在指定电流和极性条件下;2.互感电流表:互感电流表用于在特定条件下测量放大器中PNP管的放大倍率和输出电流;3.电压表:电压表用于分别测量安放在可调电源的正负极的电源电压;4.示波器:周期性信号的变化触发示波器所示出的人眼可见的示波产生脉冲形宽度,跟踪这种变化就可以获取这段时间内发生及变化的参数值;5.数据采集板:数据采集板用于将二极管的特性数据存入电脑。

四、实验内容(1)实验准备该实验需要一块可调电源,一块数据采集板,一台示波器以及一台互感电流表和电压表。

在实验之前,首先需要校准可调电源的输出电压,以及测量仪器的准确值,以便保证实验的准确性。

(2)建立实验电路实验电路主要由可调电源、互感电流表、电压表和数据采集板等组成:将可调电源输出电源线remark至实验小方框内,再用示波器长接线将框内电源正极和正测点互接;接下去在测点通一只二极管,另一只对应电流表的电极与负测点互接;接着将小方框外负极线接电压表,并将测试端小方框内正极和负极接上电压表的正极和负极;最后将测量仪表的接线和正负极极接在实验小块上,然后将数据采集板和可调电源连线,将数据采集板的电极互接,然后接线就全部完毕。

(3)实验步骤1、用可调电源将实验电路中放大器极性以正电平反向电压输出,接着调节电源,将反向电压调节至指定电压;2、开启互感电流表,测量出PNP管的电压表;3、调节反向电压,使管子内部电流达到所需要的指定值;4、用电压表测量安放在可调电源的正负极的电源电压;5、示波器可以跟踪电流和电压的变化;6、将数据采集板连接电脑,将实验结果以图表形式表示。

二极管的伏安特性实验报告

二极管的伏安特性实验报告

二极管的伏安特性实验报告二极管的伏安特性实验报告引言:二极管是一种常见的电子元件,具有非常重要的应用价值。

它是一种具有单向导电性的电子器件,能够将电流限制在一个方向上流动。

本实验旨在通过测量二极管在不同电压下的电流变化,探究其伏安特性,并分析其在电子设备中的应用。

实验装置:本实验所需的装置主要包括:二极管、直流电源、电阻、万用表等。

实验过程:1. 首先,将二极管与直流电源和电阻连接起来,组成一个电路。

2. 调节直流电源的电压,从0V开始逐渐增加,每次增加一个固定的电压值。

3. 在每个电压值下,使用万用表测量二极管的电流,并记录下来。

4. 根据测得的电压和电流数据,绘制伏安特性曲线图。

实验结果:根据实验数据绘制的伏安特性曲线图显示,二极管的伏安特性呈现出明显的非线性特性。

在正向偏置时,电流随着电压的增加而迅速增大;而在反向偏置时,电流保持在一个极低的水平上。

讨论与分析:1. 正向偏置时,二极管的导通特性使得电流能够顺利通过。

当电压增加到二极管的正向压降(正向电压)时,电流急剧增加,呈指数增长。

这是由于二极管内部的PN结在正向偏置下形成了导电通道,电流能够自由地流动。

这种特性使得二极管在电子设备中广泛应用于整流、放大、开关等电路中。

2. 反向偏置时,二极管的导通特性被阻断,电流无法通过。

在反向电压下,二极管的电流仅仅是由于少量的载流子扩散而产生的,因此电流非常微弱。

这种反向电流被称为反向饱和电流。

反向偏置使得二极管具有了单向导电性,可以用于保护电路免受反向电压的损害。

3. 二极管的伏安特性曲线图中,还可以观察到一个重要的参数——二极管的截止电压。

截止电压是指当二极管的电压低于一定值时,电流基本上为零。

截止电压是二极管的重要参数之一,它决定了二极管在电路中的工作状态和特性。

结论:通过本次实验,我们深入了解了二极管的伏安特性及其在电子设备中的应用。

二极管具有单向导电性,能够将电流限制在一个方向上流动。

它在正向偏置下具有导通特性,在反向偏置下具有阻断特性。

实验报告-发光二极管伏安曲线测量(完成版)

实验报告-发光二极管伏安曲线测量(完成版)

实验报告-发光二极管伏安曲线测量(完成版)实验目的:掌握发光二极管伏安特性测量的方法,熟悉发光二极管的性能参数,了解发光二极管的基本工作原理及应用;实验器材:发光二极管、数字万用表、可调直流稳压电源、电阻箱、拨码开关等;实验原理:发光二极管是一种半导体发光器件,具有导电性和较高的发光效率。

它是由P型半导体和N型半导体材料组成,电流流过PN结时,会产生光电效应,从而实现发光。

发光二极管的性能参数包括:最大允许反向电压、正向电压、正向电流、发光亮度等。

发光二极管的工作电路分为两种:直流工作电路和交流工作电路。

发光二极管伏安特性曲线的测量方法是:利用电压表和电流表对发光二极管进行正反向电压、电流的测量。

测量曲线的斜率即为发光二极管的串联电阻。

实验中首先应选用恰当的电流和电压测量范围,以免对发光二极管造成损坏。

实验操作步骤:1. 确认实验器材2. 连接电路将发光二极管、电阻箱、数字万用表、可调直流稳压电源等器材按照电路图连接好,注意正负极的连接,可调直流稳压电源的输出维持在约2V以下。

3. 测量正向电压电流特性曲线通过电压调节开关,记录正向电流电压特性曲线,将可调直流稳压电源的输出电压逐渐加大,记录相应的电流和电压测量数据。

5. 计算发光二极管特性参数根据测量数据计算发光二极管的特性参数,包括正向电压、最大允许反向电压、正向电流、发光强度、串联电阻等。

6. 实验总结实验注意事项:1. 实验时应遵守实验室安全规定,注意用电安全。

2. 确认电路连线正确,避免短路或接反。

3. 在选择电流电压范围时,应注意不要超过发光二极管的最大允许电流或最大允许电压。

4. 实验结束后,应将实验器材清洗归位,保持实验环境整洁。

实验四 二极管伏安特性曲线的测试

实验四  二极管伏安特性曲线的测试

实验四二极管伏安特性曲线的测试一、实验目的掌握利用万用表检测二极管的方法、学习使用图示仪测量半导体二极管特性曲线的方法。

二、实验仪器YB4810A晶体管特性图示仪、万用表三、实验原理晶体二极管是具有单向导电性能的半导体两极器件。

它由一个PN结加上相应的引线和管壳组成,用符号“”表示,本符号中左边为正极,接P型半导体,右边为负极,接N型半导体。

根据二极管制造时所用的材料不同可分为硅管和锗管两种:硅管的正向管压降一般为0.6~0.8V,锗管的正向管压降则一般为0.2~0.3V。

加在二极管两端的电压U与通过该二极管的电流I之间的关系称二极管的伏安特性。

二极管的伏安特性曲线可以通过YB4810A型晶体管特性图示仪的测试直观得到。

四、实验内容和步骤1、二极管的检测将万用表选择二极管档位,完成以下检测,并做好记录工作。

①发光二极管发光二极管的长脚为正。

用万用表进行测试时,若万用表有示数,则红表笔所测端为二极管的正极,同时发光二极管会发光;若没有读数,则将表笔反过来再测一次。

如果两次测量都没有示数,表示此发光二极管已经损坏。

将万用表的读数记录下来,该数值即为二极管的正向管压降。

②稳压二极管稳压二极管有黑圈的一端为负。

用万用表进行测试时,若万用表有示数,则红表笔所测端为正,黑表笔端为负;若没有读数,则将表笔反过来再测一次。

如果两次测量都没有示数,表示此稳压二极管已经损坏。

将万用表的读数记录下来,该数值即为二极管的正向管压降。

③整流二极管整流二极管有白色圈的一端为负。

用万用表进行测试时,若万用表有示数,则红表笔所测端为正,黑表笔端为负;若没有读数,则将表笔反过来再测一次。

如果两次测量都没有示数,表示此整流二极管已经损坏。

将万用表的读数记录下来,该数值即为二极管的正向管压降。

2、特性曲线的测试选用二极管,按照如图1将二极管放置合适的位置,使用YB4810A型图示仪进行测量。

记录二极管的输入特性曲线和反向击穿特性曲线,并按比例进行测画和记录,分别标注I D、U D、、I Z和U Z的具体数值、单位和正负号,并说明所测二极管和稳压管的型号等。

伏安特性曲线的测量实验报告

伏安特性曲线的测量实验报告

伏安特性曲线的测量实验报告篇一:电路元件伏安特性的测量实验一电路元件伏安特性的测量一、实验目的1.学习测量电阻元件伏安特性的方法;2.掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法;3.掌握直流稳压电源和直流电压表、直流电流表的使用方法。

二、实验原理在任何时刻,线性电阻元件两端的电压与电流的关系,符合欧姆定律。

任何一个二端电阻元件的特性可用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的函数关系式I=f来表示,即用I-U 平面上的一条曲线来表征,这条曲线称为电阻元件的伏安特性曲线。

根据伏安特性的不同,电阻元件分为两大类:线性电阻和非线性电阻。

线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线,如图1-1(a)所示。

该直线的斜率只由电阻元件的电阻值R决定,其阻值R为常数,与元件两端的电压U和通过该元件的电流I无关;非线性电阻元件的伏安特性曲线不是一条经过坐标原点的直线,其阻值R不是常数,即在不同的电压作用下,电阻值是不同的。

常见的非线性电阻如白炽灯丝、普通二极管、稳压二极管等,它们的伏安特性曲线如图1-1(b)、(c)、(d)所示。

在图1-1中,U >0的部分为正向特性,U<0的部分为反向特性。

线性电阻白炽灯丝绘制伏安特性曲线通常采用逐点测试法,电阻元件在不同的端电压U作用下,测量出相应的电流I,然后逐点绘制出伏安特性曲线I=f,根据伏安特性曲线便可计算出电阻元件的阻值。

三、实验设备与器件1.直流稳压电源1 台2.直流电压表1 块3.直流电流表1 块4.万用表 1 块5.白炽灯泡 1 只6. 二极管1 只7.稳压二极管1 只8.电阻元件 2 只四、实验内容1.测定线性电阻的伏安特性按图1-2接线。

调节直流稳压电源的输出电压U,从0伏开始缓慢地增加(不得超过10V),在表1-1中记下相应的电压表和电流表的读数。

2将图1-2中的1kΩ线性电阻R换成一只12V,的灯泡,重复1的步骤,在表1-2中记下相应的电压表和电流表的读数。

二极管伏安特性曲线实验报告

二极管伏安特性曲线实验报告

二极管伏安特性曲线实验报告一、实验目的1、深入理解二极管的单向导电性。

2、掌握测量二极管伏安特性曲线的方法。

3、了解二极管伏安特性曲线的特点及其影响因素。

二、实验原理二极管是一种由 P 型半导体和 N 型半导体组成的电子元件,具有单向导电性。

当二极管正向偏置时(P 区接高电位,N 区接低电位),电流容易通过;反向偏置时(P 区接低电位,N 区接高电位),电流极小。

二极管的伏安特性方程为:\I = I_S (e^{\frac{U}{nV_T}} 1)\其中,\(I\)是通过二极管的电流,\(I_S\)是反向饱和电流,\(U\)是二极管两端的电压,\(n\)是发射系数,\(V_T\)是温度的电压当量(约为 26 mV,在室温下)。

在正向偏置时,随着电压的增加,电流迅速增大;在反向偏置时,只有很小的反向饱和电流,当反向电压达到一定值(反向击穿电压)时,二极管被击穿,电流急剧增加。

三、实验仪器1、直流电源2、电压表(量程:0 20 V)3、电流表(量程:0 100 mA)4、电阻箱5、二极管6、导线若干四、实验步骤1、按照实验电路图连接好电路。

将二极管、电阻箱、电流表和直流电源串联,电压表并联在二极管两端。

2、调节直流电源,使输出电压为 0 V。

然后逐渐增加电压,每次增加 01 V,记录相应的电流值,直到电压达到 10 V 左右(正向偏置)。

3、接着,将电源极性反转,使二极管反向偏置。

从 0 V 开始逐渐增加反向电压,每次增加 1 V,记录对应的电流值,直到反向电压达到20 V 左右。

4、在实验过程中,要注意电流表和电压表的量程选择,避免超过量程损坏仪器。

五、实验数据记录与处理1、正向特性数据|电压(V)| 00 | 01 | 02 | 03 | 04 | 05 | 06 | 07 |08 | 09 | 10 ||::|::|::|::|::|::|::|::|::|::|::|::||电流(mA)| 000 | 015 | 050 | 120 | 250 | 500 | 850 |1500 | 2200 | 3000 | 4000 |2、反向特性数据|电压(V)| 00 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |80 | 90 | 100 | 110 | 120 | 130 | 140 | 150 | 160 |170 | 180 | 190 | 200 ||::|::|::|::|::|::|::|::|::|::|::|::|::|::|::|::|::|::|::|::|::|::||电流(μA)| 000 | 010 | 020 | 030 | 050 | 080 | 120 |180 | 250 | 350 | 500 | 700 | 1000 | 1500 | 2000 | 2500 |3000 | 3500 | 4000 | 4500 | 5000 |3、绘制伏安特性曲线以电压为横坐标,电流为纵坐标,分别绘制出二极管的正向和反向伏安特性曲线。

二极管的伏安特性曲线实验报告

二极管的伏安特性曲线实验报告

二极管的伏安特性曲线实验报告二极管的伏安特性曲线实验报告引言:二极管是一种广泛应用于电子电路中的元件。

在电子学中,了解二极管的伏安特性曲线对于设计和分析电路至关重要。

本实验旨在通过测量二极管在不同电压下的电流,绘制出其伏安特性曲线,并对实验结果进行分析和讨论。

实验原理:二极管是一种半导体器件,由正负两种掺杂的半导体材料构成。

在正向偏置下,二极管的导通电流迅速增加;而在反向偏置下,二极管的导通电流非常小。

通过测量二极管在不同电压下的电流,可以得到其伏安特性曲线。

实验步骤:1. 准备实验仪器和材料:二极管、直流电源、电流表、电压表、电阻、导线等。

2. 搭建实验电路:将二极管连接到直流电源的正负极上,通过电阻限制电流大小,同时连接电流表和电压表以测量电流和电压。

3. 设置直流电源输出电压:从0V开始,逐渐增加直流电源的输出电压,记录下每个电压下的电流值。

4. 绘制伏安特性曲线:将实验得到的电流和电压数据绘制在坐标系上,横轴表示电压,纵轴表示电流,通过连接各个数据点,即可得到二极管的伏安特性曲线。

实验结果与讨论:根据实验所得数据,我们绘制出了二极管的伏安特性曲线。

曲线的形状呈现出两个不同的区域:正向偏置区和反向偏置区。

在正向偏置区,随着电压的增加,二极管的导通电流迅速增加。

这是因为在正向偏置下,二极管的p-n结被正向电压击穿,电子和空穴得以结合,形成电流。

而随着电压继续增加,导通电流增加的速度逐渐减缓,直至达到饱和状态。

这是因为在饱和状态下,所有的电子和空穴都被结合,无法再增加导通电流。

在反向偏置区,二极管的导通电流非常小。

这是因为在反向偏置下,二极管的p-n结被反向电压击穿,电子和空穴被阻止结合,形成很小的反向漏电流。

这种反向漏电流也被称为反向饱和电流。

通过实验数据和曲线分析,我们可以得到二极管的一些重要参数。

例如,正向偏置下的导通电流(正向饱和电流)和反向偏置下的反向漏电流(反向饱和电流)。

这些参数对于电路设计和分析非常重要。

电路实验报告,实验四 二极管的伏安特性

电路实验报告,实验四 二极管的伏安特性

电子实验报告实验名称二极管的伏安特性日期2014/4/7一、实验目的1、了解三极管的输入、输出特性2、学会在面包板上搭接测量电路。

3、学习使用excel画出三极管的输入、输出曲线4、学习使用 Multisim 电子电路仿真软件。

二.实验仪器设备面包板、电位器、三极管、电阻、万用表,电路实验箱等。

三、实验内容1、设计一个测量三极管输入特性和一个输出特性的电路。

2、在模拟电路实验箱上搭接测量三极管输入特性的电路,通过一个调压电路控制集电极和发射极之间的电压Vce分别为0V和2V时,测量所对应的Vbe和Ib数据,再画出Vbe-Ib曲线。

3、同样在实验箱上搭接测量三极管输出特性的电路,利用调流电路控制基极电流Ib分别为20µA和60µA时,测量输出端Vce和Ic的数据,作出Ib= 20µA、60µA所对应的Vce- Ic曲线。

四、实验原理三极管分为PNP和NPN型。

两者的电源极性不同三极管的基本结构是两个反向连结的pn接面三个接出来的端点依序称为射极(e)、基极(b)和集极(c),名称来源和它们在三极管操作时的功能有关三极管存在正偏和反偏两种状态,具有放大功能三极管输入特性曲线:三极管输出特性曲线:实验电路图如下:测量输入特性曲线:测量输出曲线:五、实验数据输入特性测量:数据记录:Vce=0;Vbe:V 0.11108 0.20845 0.28783 0.49958 0.57628 0.61795 Ib:mA 0.0000 0.0000 0.0000 0.00603 0.03978 0.13453 Vbe:V 0.64348 0.67048 0.69404 0.72627 0.76445 0.77078 Ib:mA 0.22629 0.90446 2.446 5.167 8.178 9.745Vce=2V:Vbe:V 0.00011 0.20519 0.38072 0.49103 0.62017 0.63958 Ib:mA 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.03697 0.13441 Vbe:V 0.65091 0.69097 0.72308 0.74987 0.76242 0.77109 Ib:mA 0.21596 0.83788 2.335 5.039 7.115 8.960输出特性测量Ib=20μA;Vce:V 0.00636 0.73039 1.23559 1.81228 2.1213 2.6820 Ic:mA 0.00536 2.203 2.214 2.221 2.231 2.241 Vce:V 3.3510 4.0768 4.4623 5.0180 5.4990 5.5185 Ic:mA 2.254 2.270 2.284 2.292 2.300 2.306Ib=60μA;Vce:V 0.00275 0.33006 1.35748 1.79678 2.2633 3.3382 Ic:mA 0.01738 6.206 6.315 6.368 6.426 6.580 Vce:V 3.7824 4.8336 5.4232 6.2780 7.2053 7.3551 Ic:mA 6.688 6.746 6.835 6.937 7.028 7.069绘制的输入特性曲线绘制的输出特性曲线放大倍数a=122六、实验结论在输入特性测量中分别控制输出集电极Vce电压为0和2V,分别测量输入电流Ib和基极与发射极的电压Vbe,由上曲线可知,Vce由0变2时,反偏电压减小,由PN节的伏安特性可知,电流变小。

二极管伏安特性曲线测量实验报告

二极管伏安特性曲线测量实验报告

二极管伏安特性曲线测量实验报告
二极管伏安特性曲线测量实验是衡量并分析二极管运放特性的一种重要方式,本实验
旨在观察和测量二极管运放原理工作性质,探究一极管伏安特性曲线,测量有源阻抗及输
出特性,并不断改进电路设计,达到理想的电路特性。

实验过程:
1、准备实验设备:万用表、恒流源、可调电阻、电容、Power控制仪、二极管。

2、根据实验报告要求使用万用表调节可调电阻的电阻值,并使用恒流源将合适的电
流流入二极管。

3、进行实验,将二极管的输入和输出特性记录下来,并绘制出二极管伏安特性曲线,分析其特性。

4、修改电路,将实验结果与理论值对比,进行性能指标的比较,确定电路的优劣,
并不断改进电路设计,最终达到理想的电路特性。

本次实验测量了二极管伏安特性曲线,从实验结果可以看出,随着施加偏压的增加,
二极管控制区渐渐变大,放大系数逐渐增大,电路稳定性和可靠性也提高,功耗较低,噪
声低无失真,符合要求,可实现正常工作、放大及信号处理等功能。

实验可视化表明,原
理性能良好,各指标符合设计要求,将有助于更好更准确地测量电路特性,改进电路的设计,提高电路性能。

测量二极管的伏安特性实验报告

测量二极管的伏安特性实验报告

V
+

I
反向截止区
正向导通
正向连接 V
+

I
反向连接
反向击穿区 PN结的伏安特性曲线
2、电表的连接和接 入误差 要同时测得二极管的电流和二极管两端的电压,无论用安培表内 接还是安培表外接 总会产生接入误差,所以要尽量减小误差,并给予修正。
安培表内接电压表测得的电压是二极管和安培表的电压之和,所 以安培表的内阻越 小,测量结果越准确。
六、数据记录:
1、 二极管的正向特性
端电压 U/V 0.6778 I/mA(外接) 1.9999 端电压 U/V 0.6270 I/mA(外接) 0.3160 端电压 U/V 0.5670 I/mA(外接) 0.0443
mA 表外接时二极管的正向特性 0.6770 0.6670 0.6570 1.9355 1.3378 0.9276 0.6170 0.6070 0.5970 0.2230 0.1584 0.1135
备注:
指导教师签字: 年月日
注:1、报告内的项目或内容设置,可根据实际情况加以调整和补充。 2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后 10 日内。
反向特性: 当二极管的正极接在低电位端,负极接在高电位端,此时二极管 中几乎没有电流流 过,此时二极管处于截止状态,这种连接方式,称为反向偏置。二极管处于反向偏置时, 仍然会有微弱的反向电流流过二极管,称为漏电流。当二极管两端 的反向电压增大到某 一数值,反向电流会急剧增大,二极管将失去单方向导电特性,这 种状态称为二极管的 击穿。
四、实验仪器:
电阻元件 V—A 特性实验仪 DH6102(安培表、电压表、变阻器、直流电源、二极 管等。)

测量二极管的伏安特性实验报告

测量二极管的伏安特性实验报告
晶体二极管无论加上正向或反向电压,当电压小于一定数值时只能通过很小的电流,只有电压大于一定数值时,才有较大电流出现,相应的电压可以称为导通电压。正向导通电压小,反向导通电压相差很大。当外加电压大于导通电压时,电流按指数规律迅速增大,此时,欧姆定律对二极管不成立。
实验线路图如下:
注意:无论毫安表内接还是外接,实验数据都应该进行修正:毫安表外接时应该进行电流修正,内接时应该进行电压修正。由于实验用毫伏表内阻很大(约100~1000多万欧姆),按照上述接法,数据修正简单:正向时伏特表的电流可以忽略;反向时,伏特表的电流始终保持0.0006mA,很容易修正。假如将毫安表内接,则无论正向反向,每一个数据都要做电压修正,并且每个修正值都不同,给实验带来很大麻烦。
2. 在上述实验中,为何要将电压表内接, 若将电流表内接有何不便? 已知电流表内阻约为98 。
答:毫安表外接时应该进行电流修正,内接时应该进行电压修正。由于实验用毫伏表内阻很大(约100~1000多万欧姆),电压表内接,数据修正简单:正向时伏特表的电流可以忽略;反向时,伏特表的电流始终保持0.0006mA,很容易修正。假如将毫安表内接,则无论正向反向,每一个数据都要做电压修正,并且每个修正值都不同,给实验带来很大麻烦。
2、测定反向特性曲线
把线路改接后,接通线路,将电源电压调到最大,逐步减小限流电阻,直到毫安表显示1.9999mA为止,记录相应的电流和电压。然后调节电源电压或者限流电阻,再将电流调节为1.8006、1.6006、1.4006……mA情况下,记录相应的电压;其中0.0006mA为伏特表的电流,此为修正电流,记录电流时应该自行减去。
U/V
0.6500
0.6400
0.6300
0.6200
0.6100

实验报告-发光二极管伏安曲线测量

实验报告-发光二极管伏安曲线测量

【实验题目】发光二极管的伏安特性【实验记录】1.实验仪器2.绿色发光二极管正向伏安特性测量数据记录表3.绿色发光二极管正向伏安特性测量数据记录表4.蓝色发光二极管正向伏安特性测量数据记录表5.电表内阻测量:AR = Ω(30mA ) V R = 6000Ω(6V )【数据处理】在同一坐标系中作出红、绿、蓝发光二极管的伏安特性曲线。

对比红、绿、蓝三种发光二极管的伏安特性曲线,定性判断其导通电压的大小。

发光二极管的伏安特性曲线导通电压:U红= U绿= U蓝=【总结与讨论】由实验和二极管的伏安特性曲线图可知,开始时,发光二极管的电流随着电压的增大没有明显变化,发光二极管也不发光。

直到电压大于某个值,即导通电压后,电流随电压的变化呈线性增加。

对比三种发光二极管可发现红色发光二极管的导通电压最大,增长最快。

绿光和蓝光二极管的导通电压大小接近,但绿色发光二级管的导通电压微小于蓝色发光二级管的导通电压。

【复习思考题】发光二极管有哪些应用试举一两例并介绍其工作原理。

答:发光二极管具有耗能低,体积小寿命长等优点。

LED被广泛用于种电子仪器和电子设备中,可作为电源指示灯、电平指示或微光源之用。

红外发光管常被用于电视机、录像机等的遥控器中。

(1)利用高亮度或超高亮度发光二极管制作微型手电的电路如图所示。

图中电阻R限流电阻,其值应保证电源电压最高时应使LED的电流小于最大允许电流IFm。

(2)单LED电平指示电路。

在放大器、振荡器或脉冲数字电路的输出端,可用LED表示输出信号是否正常,如图所示。

R为限流电阻。

只有当输出电压大于LED的阈值电压时,LED才可能发光。

(3)单LED可充作低压稳压管用。

由于LED正向导通后,电流随电压变化非常快,具有普通稳压管稳压特性。

发光二极管的稳定电压在~3V间,应根据需要进行选择VF,如图所示。

报告成绩(满分30分):指导教师签名:日期:。

《电路元件特性曲线的伏安测量法实验报告》

《电路元件特性曲线的伏安测量法实验报告》

《电路元件特性曲线的伏安测量法实验报告》导言:伏安法是分析电路元件的电学特性的一种常见的方法。

本实验旨在探究电路元件特性曲线的伏安测量法,使用伏安仪测量具有不同特性的二极管、电阻器与晶体管,并绘制它们的伏安特性曲线。

通过实验分析,我们可以更深刻地认识电子元件的特性及其工作原理。

一、实验仪器及原理本次实验使用的主要器材与仪器为直流电源、万用表、伏安仪,实验元件为二极管、电阻器和晶体管。

二、实验步骤1. 安装电路:将电路元件按实验要求安装在实验板上,并接好电路,注意连接正确。

2. 开启电源:调整直流电源的输出电压,使二极管的正向电压逐渐增加,记录其电压和电流的变化情况,绘制出二极管的伏安特性曲线。

3. 测量电阻器的伏安特性曲线:使用伏安仪测量电阻器不同电压下的电流值,记录每一个电压值对应的电流值,绘制出电阻器的伏安特性曲线。

4. 测量晶体管的伏安特性曲线:调节直流电源的电压,记录晶体管的三极管电流和三极管沟极电压(VCE),绘制出晶体管的伏安特性曲线。

三、实验结果与分析1. 二极管的伏安特性曲线二极管具有单向导电性。

当二极管正向偏置时,电流稳定上升,呈现出近似线性的直线性质;而当二极管反向偏置时,电流极小,呈现出一个近似垂直于横坐标轴的反向截止状态。

实验测得的二极管特性曲线如下图所示:![image.png](attachment:image.png)2. 电阻器的伏安特性曲线电阻器为无源元件,其特性曲线表现为直线性质。

由于电阻器内部电阻稳定,当电压升高时,电流也呈线性升高的趋势。

实验测得的电阻器特性曲线如下图所示:3. 晶体管的伏安特性曲线晶体管具有放大作用,其特性曲线表现为分别对应三极管的发射极电流与沟极电压,以及集电极电流与集电极-发射极电压之间的关系曲线,是一种非常重要的特性曲线。

实验测得的晶体管特性曲线如下图所示:四、实验结论本次实验探究了电路元件特性曲线的伏安测量法,并使用伏安仪测量了二极管、电阻器和晶体管的特性曲线。

二极管伏安特性测量实验报告

二极管伏安特性测量实验报告

二极管伏安特性测量实验报告二极管伏安特性测量实验报告引言二极管是一种常见的电子器件,具有非常重要的应用。

在电子学中,了解二极管的伏安特性是非常关键的。

本实验旨在通过测量二极管的伏安特性曲线,深入了解二极管的工作原理和性能。

实验目的1. 了解二极管的基本原理和结构;2. 熟悉伏安特性曲线的测量方法;3. 分析二极管的导通和截止条件;4. 探究二极管的非线性特性。

实验器材和仪器1. 二极管(常见的硅二极管或锗二极管);2. 直流电源;3. 电压表;4. 电流表;5. 变阻器。

实验步骤1. 将二极管连接到实验电路中,确保正极连接到正极,负极连接到负极;2. 调节直流电源的电压,从0V开始逐渐增加,同时记录电流表和电压表的读数;3. 在一定范围内,每隔一定电压间隔记录一组电流和电压的值;4. 改变二极管的连接方向,重复步骤2和步骤3;5. 根据实验数据绘制伏安特性曲线。

实验结果与分析通过实验测量得到的伏安特性曲线如下图所示。

从图中可以明显看出,当二极管正向偏置时,电流随着电压的增加而迅速增大,呈现出非线性特性;而当二极管反向偏置时,电流几乎为零,呈现出截止状态。

二极管的伏安特性曲线图根据实验数据,我们可以计算出二极管的导通电压和截止电压。

导通电压是指二极管开始导通的电压值,截止电压是指二极管完全截止的电压值。

通过实验测量,我们可以得到导通电压约为0.7V,截止电压约为-5V。

二极管的导通和截止状态是由其内部结构和材料特性决定的。

在正向偏置时,二极管的P区与N区形成正向电场,使得电子从N区向P区移动,同时空穴从P区向N区移动,导致电流增大。

而在反向偏置时,电子和空穴被电场阻挡,几乎没有电流通过。

二极管的非线性特性使其在电子电路中有着广泛的应用。

例如,二极管可以用作整流器,将交流信号转换为直流信号;还可以用作电压稳压器,保持电路中的稳定电压。

了解二极管的伏安特性对于正确选择和使用二极管非常重要。

实验总结通过本次实验,我们深入了解了二极管的伏安特性。

实验四 二极管伏安特性曲线测量

实验四  二极管伏安特性曲线测量

实验四二极管伏安特性曲线测量一、实验目的:研究二极管的伏安特性曲线二、实验原理和电路图:1.实验原理:晶体二极管是常见的非线性元件。

当对晶体二极管加上正向偏置电压,则有正向电流流过二极管,且随正向偏置电压的增大而增大。

开始电流随电压变化较慢,而当正向偏压增到接近二极管的导通电压,电流明显变化。

在导通后,电压变化少许,电流就会急剧变化。

当加反向偏置电压时,二极管处于截止状态,但不是完全没有电流,而是有很小的反向电流。

该反向电流随反向偏置电压增加得很慢,但当反向偏置电压增至该二极管的击穿电压时,电流剧增,二极管PN结被反向击穿。

2.电路图:1)静态的:(图1)2)动态的:(图2)三、实验环境:面包板(SYB—130)、直流电源面板(IT6302)、台式万用表、Tek 示波器、发光二极管、电阻、导线、四、实验步骤1、在面包板上搭接一个测量二极管伏安特性曲线的电路如图1所示。

2、用万用表测量二极管两端的电压及其通过的电流,调节滑动变阻器使二极管两端电压不同,形成多组数据,记录数据。

3、用excel或matlab画二极管的伏安特性曲线。

4、在面包板上搭接一个电路如图1所示。

5、给二极管测试电路的输入端加Vp-p=6.5V、f=1500Hz的正弦波,用示波器观察该电路的输入输出波形。

6、并将二极管的正负极倒过来,用示波器观察此时该电路的输入输出波形。

五、数据记录和分析1、通直流电源是二极管两端的电压及其通过的电流:分析:当对发光二极管加上正向电压大约1.4伏时,则有正向电流流过二极管,且随正向偏置电压的增大而增大。

开始电流随电压变化较慢,而当正向偏压增到接近二极管的导通电压,电流明显变化。

2、动态电路的结果1)通正向电流时二极管两端的电压V 0.178 0.786 1.431 1.654 1.659 1.665 1.669 1.688 1.695 1.707 1.832 mA0.012 0.796 0.861 0.962 1.03 1.469 1.641 1.828 7.899峰值(Vpp ) 周期T (频率f )最大值(Vmax ) 最小值(Vmin ) 占空比 Duty输入 6.16V 664us 2.84V -3.32V 52.08% 输出5.20V664us1.88V-3.32V 57.35%2)通反向电流时二极管两端的电压(在做实验时按了反相)3)通正向电流时电阻两端的电压峰值(Vpp ) 周期T (频率f )最大值(Vmax ) 最小值(Vmin ) 占空比 Duty输入 6.16V 664us 2.88V -3.28V 52.22% 输出5.20V664us1.88V-3.32V 56.88%峰值(Vpp ) 周期T (频率f )最大值(Vmax ) 最小值(Vmin ) 占空比 Duty输入 6.16V 664us 2.88V -3.28V 52.07% 输出960mV664us920mV-40.0mV 22.55%4)通反向电流时电阻两端的电压。

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电路实验四实验报告
实验题目:二极管伏安特性曲线测量
实验内容:
1.先搭接一个调压电路,实现电压1-5V连续可调;
2.在面包板上搭接一个测量二极管伏安特性曲线的电路;
3.测量二极管正向和反向的伏安特性,将所测的电流和电压列表记录好;
4.给二极管测试电路的输入端加Vp-p=3V、f=100Hz的正弦波,用示波器观察该电路的输
入输出波形;
5.用excel或matlab画二极管的伏安特性曲线。

实验环境:
数字万用表、学生实验箱(直流稳压电源)、电位器、整流二极管、色环电阻、示波器DS1052E,函数发生器EE1641D、面包板。

实验原理:
对二极管施加正向偏置电压时,则二极管中就有正向电流通过(多数载流子导电),随着正向偏置电压的增加,开始时,电流随电压变化很缓慢,而当正向偏置电压增至接近二极管导通电压时,电流急剧增加,二极管导通后,电压的少许变化,电流的变化都很大。

为了测量二极管的伏安特性曲线,我们用直流电源和电位器搭接一个调压电路,实现电压1-5V连续可调。

调节电位器的阻值,可使二极管两端的电压变化,用万用表测出若干组二极管的电压和电流值,最后绘制出伏安特性曲线。

电路图如下所示:
用函数发生器EE1641D给二极管施加Vp-p=3V、f=100Hz的交流电源,再用示波器观察二极管的输入信号波形和输出信号波形。

电路图如下:
实验记录及结果分析:
得到二极管的伏安特性曲线如下:
结论:符合二极管的特性,即开始时,电流随电压变化很缓慢,而当正向偏置电压增至接近二极管导通电压时,电流急剧增加,二极管导通后,电压的少许变化,电流的变化都很大。

2. 示波器显示二极管的输入输出波形如下图(通道1为输入波形,通道2为输出波形):
分析:二极管在交流电中呈现单向导通性,所以当电源信号为正向电压时,二极管导通,呈现正弦波形信号,当电源信号为反向电压时,二极管处于截止状态,此时无信号输出,如波形图所示。

实验总结:
这一次的实验,让我们更加深入地了解的二极管的性质,通过实验的方式,加深了对二极管伏安特性的理解。

同时,这一次实验我们也能够更加熟练地使用面包板,示波器和函数发生器等仪器了,比起前两次的陌生,现在的操作娴熟了许多。

而在制作实验报告的过程中,也进一步了解了Multisim和Excel软件的使用方法。

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